煤层底板突水危险性的可拓评判及应用

为了全面评价煤层底板突水危险性,选取断层密度、断层导水性、裂隙发育程度、承压水水压、含水层富水性、岩溶发育程度、强水源补给、隔水层厚度、隔水层强度、隔水层完整性、开采厚度、开采深度、工作面斜长等13个因子作为影响底板突水的主要因素,以物元理论、可拓集合论和关联函数运算为基础,建立了煤矿开采底板突水危险性等级评价的物元模型。应用该模型对淮北某矿3612工作面底板突水危险性进行评价,验证了其正确性。选取近年来煤层底板突水的典型案例作进一步的应用分析,其结果与实际相吻合。基于可拓评判法的煤层底板突水危险性分类具有较高可靠度和实用性,研究结果为煤层底板突水危险性分类提供了一种新的思路和方法。     

运用突水系数法和模糊聚类法综合评价煤层底板突水危险性

在综合分析煤层底板突水危险性影响因素的基础上,提取评价煤层底板突水危险性关键指标。为解决突水系数法评价煤层底板突水危险性的局限性,引入模糊聚类法综合评价煤层底板突水危险性。模糊聚类法综合考虑多种因素,解决了突水系数法评价中临界值的问题。以南屯下组煤十一采区为例,提取采深、隔水层厚度和水压为关键指标,运用突水系数法和模糊聚类法综合评价其底板突水危险性,对南屯下组煤开采奥灰水防治具有重要的指导意义。     

煤层底板突水危险性预测系统开发与应用

为迅速预测煤层底板突水危险性,开发煤层底板突水危险性预测系统。以突水系数法和模糊聚类法为理论基础,使用VB设计语言为开发平台,结合Access数据库和Matlab软件,开发预测软件,对突水危险性进行分区评价。以兴隆庄煤矿为例,运用开发系统对其进行危险性分区评价,评价结果为兴隆庄煤矿制定防治水措施提供科学依据。所开发软件具有普遍适用性,为各矿正确评价突水危险性提供有力支持。     

煤与瓦斯突出预测可拓聚类方法及应用

在综合分析煤与瓦斯突出多种影响因素基础上,提出预测敏感指标并建立煤与瓦斯突出危险性等级,应用物元和可拓集合理论建立了煤与瓦斯突出危险性预测的物元可拓模型,提出了煤与瓦斯突出危险性预测的可拓聚类方法.以平顶山煤业集团公司天安十三矿为例对煤与瓦斯突出危险性预测可拓聚类方法的可行性进行了验证.     

巷道围岩岩体质量分级的可拓学模型及其应用

基于物元模型和聚类分析,提出了围岩岩体质量分级的可拓聚类预测方法。先利用岩体质量等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元,然后应用物元和可拓集合中的关联函数,建立围岩岩体质量预测等级模型,通过聚类分析,得到围岩质量分析的预测结果。结果表明可拓学模型预测性能良好,预测精度高,是围岩岩体质量分级预测的一种有效方法,可以在实际工程中进行推广应用。     

基于多因素模糊聚类分析法的底板突水危险性评价

通过对新安煤矿的研究,利用多因素模糊聚类分析法,确定影响底板突水的主要因素及其权重,建立煤层底板突水模型,对煤层底板突水危险性进行分区,确定危险程度,为奥灰水的防治提供了重要依据,保证煤矿较安全开采。     

基于系统聚类法的底板突水危险性评价

在系统收集矿区水文地质资料的基础上,分析并确定影响煤层底板突水危险性的主要因素,采用系统聚类法解决突水系数法在评价煤层底板突水危险性上的局限性,发现研究区的异常点,提高判断煤层底板突水危险性的准确率。以小屯煤矿-190～-300 m水平研究区为例,综合考虑奥灰水压、隔水层厚度、开采深度等底板突水影响因素,利用系统聚类法和突水系数法综合评价研究区6煤底板突水危险性,为小屯煤矿有效制订防治水措施提供科学依据,对实现研究区6煤安全开采具有一定的指导意义。     

基于熵权-可拓理论的煤与瓦斯突出危险性分析

为准确分析煤与瓦斯突出危险性,运用熵权-可拓理论对其进行了预测分析。结合煤与瓦斯突出机理和相关研究成果,选取煤层埋深、瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤层坚固性系数和煤层地质构造复杂程度等5个主要影响因素作为煤与瓦斯突出危险性分析的物元特征。建立了物元特征的经典域和节域,采用信息熵理论计算特征权重和关联度,基于综合隶属度,依照可拓识别准则判定煤层突出危险性等级。为检验熵权-可拓方法的可靠度,将其对12个矿山煤层的突出危险性进行评判并将结论与实际情况作了对比。结果表明,该法的准确率达91.67%。     

煤层底板突水危险性综合评价

基于煤层底板突水预测的复杂性,提出了基于GIS与熵权耦技术的煤层底板突水危险性的综合评价方法,在分析山东某矿区的水文地质、工程地质,开采及勘探等资料的基础上,根据研究区断层构造,覆岩厚度,关键含水层富水性,开采厚度等影响水资源保护性开采的主要因素,以地理信息系统(GIS)的多因素空间分析功能为操作平台,并结合熵权法模型确定各个影响因素的权重,通过GIS与熵权耦合建立了煤层底板突水危险性分区评价模型,结果表明煤层底板突水危险性指数法比传统的突水系数法有明显优势。     

煤层底板突水脆弱性预测评价系统设计与实现

为了提高煤层底板突水预测评价信息系统的准确性与普遍适用性,在系统分析煤层底板突水主控因素指标体系及煤层底板突水预测方法的基础上,结合GIS与数据库技术,对煤层底板水文地质数据管理、主控因素专题图制图表达、AHP层次分析法、基于常权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型、基于局部变权理论的煤层底板突水脆弱性评价模型及突水系数法评价等问题进行深入的研究,最终实现了基于GIS的煤层底板突水脆弱性预测评价信息系统的设计与研发,为煤层底板突水预测分析提供技术支持,进一步为煤矿安全生产部门针对煤层底板突水防治提供决策依据。